(57)【要約】【課題】色ずれ補正制御や画像濃度調整制御等に要する時間を短縮することにより、高効率かつ高品質なフルカラー画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】感光体１と転写位置にて接触移動する中間転写ベルト１０と、前記中間転写ベルト１０上に制御用パターンを形成する制御用パターン形成手段と、制御用マークを検出する制御用パターン検出手段と、前記制御用パターン検出手段と略対向する位置の前記中間転写ベルト１０の裏面側に設けられた移動体変形防止手段とを有する画像形成装置において、前記移動体変形防止手段１６と、前記中間転写ベルト１０を内側から張架する部材の内でバイアスを印加されるバイアス印加手段２１とが近接する構成を有し、前記移動体変形防止手段１６の表面が絶縁部材からなることを特徴とする。【選択図】図１
2007025086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体と、前記像坦持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像にトナー像を形成する複数色のカラー現像手段と、前記潜像坦持体と転写位置にて接触移動する移動体と、前記移動体上に制御用パターンを形成する制御用パターン形成手段と、制御用マークを検出する制御用パターン検出手段と、前記制御用パターン検出手段と略対向する位置の前記移動体の裏面側に設けられた移動体変形防止手段と、を有する画像形成装置において、
前記移動体変形防止手段と、前記移動体を内側から張架する部材の内でバイアスを印加するバイアス印加手段とが近接する構成を有し、前記移動体変形防止手段の表面が絶縁部材からなる  
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御用パターンは、画像濃度制御用パターンである
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御用パターンは、位置検出用パターンである
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は複数の像坦持体と複数のカラー現像手段とを並列される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記移動体は、転写材を吸着搬送させる転写材搬送手段である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記移動体は中間転写ベルトであり、前記像坦持体上に形成されたカラートナー像を前記中間転写ベルト上に順次多重転写する一次転写手段と、転写材の裏面に接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を前記転写材に二次転写する二次転写手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記バイアス印加手段が二次転写バイアス印加手段である
ことを特徴とする請求項１乃至４、６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記バイアス印加手段が中間転写体を回動させる中間転写体駆動手段を兼ねる
ことを特徴とする請求項1乃至４、６、７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記移動体変形防止手段は回動可能なローラである
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記移動体は、無端状に形成された単層ベルトである
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記移動体は、無端状に形成された複数層ベルトである
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記トナーは、重合法で製造された重合トナーである
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いたフルカラー画像形成装置にするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では像担持体（以下、「感光体」ともいう。）上に形成されたトナー画像を転写材に転写し、その後転写材上の該トナー画像を定着器によって加熱圧着を行い定着させる。また、フルカラー画像を形成する装置としては、転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を転写材に順次転写し、その後転写材担持体から剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着する画像形成装置が公知である。
一方、トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、一旦中間転写体上に重ねあわせた４色のトナー画像を転写材に一括転写した後、定着器によって定着するフルカラー画像形成装置もある。さらに、このような中間転写体を用いたフルカラー画像形成装置には、各色ごとに設けられた複数の感光体を直列に配設し、中間転写体が１回転する間に全色のトナーを重ね転写することで、プリント速度を高めたフルカラー画像形成装置も市場で稼動し始めている。これらの中間転写体を用いた画像形成装置においては、転写材を転写材担持体に保持させる必要が無いため薄紙（４０ｇ/ｍ２）や厚紙（２００ｇ/ｍ２）、はがき、封筒などさまざまな転写材種類が使用可能であり、転写材の汎用性が高いという利点を有する。前記中間転写体としては中間転写ドラム、または中間転写ベルトが一般的に用いられる。ところが、上述したような画像形成装置においては、色毎の画像形成位置がずれると、再現されたカラー画像にも色ずれが生じ、正確な色再現が行なわれない。
【０００３】
このような問題に対して、最近は、各画像形成ユニットにて像担持体上に各色の位置ずれ補正用パターンを形成して、これらのパターンを中間転写ベルト上に転写した後に、これらのパターンをパターン検出手段で読み取り、このパターン検出手段の出力信号に基づいてパターンの主走査方向及び副走査方向の位置ずれを検出して機械的な光学系（ミラーなど）にフィードバックすることにより、画像形成ユニットの画像書き出し位置や主走査方向の画像位置のスキュー等の位置ずれによる色ずれを補正して各色画像の位置合わせを行っている。上記パターン検出手段は、発光部と受光部とからなり、発光部から照射される光を中間転写ベルト表面に反射させて受光部で受ける際に、各画像形成ユニットの像担持体から転写されたパターンがその光を反射させないことで、受光部の出力信号からタイミングを計ってパターン位置のずれを検出している。
【０００４】
例えば、特許文献１では、パターン検出手段により読み取られた各レジストマーク画像を順次に記憶する記憶手段を有する技術が開示されている。
また、特許文献２では、ベルト上に形成されたレジストマークと、予めベルト上に形成された固定マークの位置を検出し、そのずれ量に基づき画像の位置を補正する技術が開示されている。
また、特許文献３では、安定した色再現が行えるように濃度パターン画像を転写ベルト上に転写し、この濃度パターン画像の濃度を光学的に測定することにより各作像ステーションのプロセス条件を制御し、さらに、このような濃度パターン画像の濃度を測定する検出系を、この種のカラープリンタで問題となる各色間の色ずれを補正するための位置決めパターンを光学的に検出する検出系と兼用することで、空間の有効利用を図る技術が開示されている。
しかしながら、上記いずれの技術も、パターン検出を高精度に行なうためのベルトと検出手段との距離安定性や、ベルト回動時の形状安定性に対しては十分な対策が取られていなかった。
そこで、特許文献４では、検出手段近傍にベルト規制部材を設ける技術が開示されている。
【０００５】
さらに、近年は、フルカラー画像形成装置の調整にかかる時間を短縮するような要望が多くなっている。これは、フルカラー画像形成装置には前述したような色ずれ補正制御や画像濃度調整制御等に一定の時間がかかるためであり、これら制御を行っている間は画像形成を行うことができず、生産性の低下を招来させてしまうからである。
従って、前述したようなパターン検出手段の設置位置は感光体になるべく近い位置であることが望ましい。このように感光体に極力近い位置とすることにより、ベルト上に形成されたパターンがパターン検出手段まで到達する時間をより短くでき、短時間で該パターンの読み取りを終了させることが可能となる。
ところが、この場合には、ベルトの変形を防止する規制部材も同様に感光体側に近くなるため、ベルトを内側で張架している各ローラに近接してしまう。このときに、例えば、転写や分離、除電等に関わるバイアスを印加するバイアスローラに近接させると、バイアス印加時に規制部材に対しリーク放電が発生し、画像形成装置自体を誤動作させるノイズが発生したり、リーク放電により、転写電界が一時的に弱まることによる転写抜け、分離不良、除電不良等の問題が発生することが判明した。
【特許文献１】特許第２６０９６４３号公報
【特許文献２】特許第２６５９１９１号公報
【特許文献３】特開平０１−１６７７６９号公報
【特許文献４】特開２０００−２１４６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御等に要する時間を短縮することにより、高効率かつ高品質なフルカラー画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
１．本発明の画像形成装置は、像坦持体と、前記像坦持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像にトナー像を形成する複数色のカラー現像手段と、前記潜像坦持体と転写位置にて接触移動する移動体と、前記移動体上に制御用パターンを形成する制御用パターン形成手段と、制御用マークを検出する制御用パターン検出手段と、前記制御用パターン検出手段と略対向する位置の前記移動体の裏面側に設けられた移動体変形防止手段と、を有する画像形成装置において、前記移動体変形防止手段と、前記移動体を内側から張架する部材の内でバイアスを印加するバイアス印加手段とが近接する構成を有し、前記移動体変形防止手段の表面が絶縁部材からなることを特徴とする。
２．前記制御用パターンは、画像濃度制御用パターンであることを特徴とする。
３．前記制御用パターンは、位置検出用パターンであることを特徴とする。
４．前記画像形成装置は複数の像坦持体と複数のカラー現像手段とを並列されることを特徴とする。
【０００８】
５．前記移動体は、転写材を吸着搬送させる転写材搬送手段であることを特徴とする。
６．記載の前記移動体は中間転写ベルトであり、前記像坦持体上に形成されたカラートナー像を前記中間転写ベルト上に順次多重転写する一次転写手段と、転写材の裏面に接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を前記転写材に二次転写する二次転写手段と、を有することを特徴とする。
７．前記バイアス印加手段が二次転写バイアス印加手段であることを特徴とする。
８．前記バイアス印加手段が中間転写体を回動させる中間転写体駆動手段を兼ねることを特徴とする。
９．前記移動体変形防止手段は回動可能なローラであることを特徴とする。
１０．前記移動体は、無端状に形成された単層ベルトであることを特徴とする。
１１．前記移動体は、無端状に形成された複数層ベルトであることを特徴とする。
１２．前記トナーは、重合法で製造された重合トナーであることを特徴とする。
１３．前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御等に要する時間を短縮することができ、高効率かつ高品質なフルカラー画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、中間転写体として中間転写ベルトを用いた本発明に係るカラー画像形成装置である。円筒形の感光体ドラム１は、矢印方向に周速１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。感光体ドラム1の表面には、帯電手段であるローラ形状の帯電器４が圧接されており、感光体ドラム1の回転により従動回転し、図示しない高圧電源によりＡＣおよびＤＣバイアスが印加されることで、感光体１の表面電位が−５００Vに帯電される。
続いて、感光体ドラム１は、潜像形成手段である露光手段５により画像情報が露光され、静電潜像が形成される。この露光工程は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナやＬＥＤなどで行なわれる。
感光体クリーニングユニット３は、感光体ドラム１表面の転写残トナーのクリーニングを行なう。図中の２は、感光体クリーニングユニット３のブレードである。本実施例の現像手段は二成分非磁性接触現像であり、イエロー現像器６、シアン現像器７、マゼンタ現像器８、 ブラック現像器９の４個の現像器から構成され、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、前記感光体ドラム１の静電潜像をトナー像として顕像化する。本実施例に用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。トナー形状については後述する。
感光体ドラム１は並列に４個配設され、フルカラー画像形成時はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００１２】
移動体としての中間転写ベルト１０は、二次転写バイアスローラ２１、一次転写バイアスローラ１１〜１４、センサー対向ローラ１６、二次転写入口ローラ１９、ベルトクリーニング対向ローラ２０等により張架されている。なお、本実施例では二次転写バイアスローラ２１が中間転写ベルト１０の駆動ローラも兼ねており、図示しない駆動モータによって図中の矢印方向に回転駆動されるようになっている。
中間転写ベルト１０上に形成されたトナーパターンを読み取る反射センサー１７は、移動体変形防止手段であるセンサー対向ローラ１６に略対向する位置に配設してある。この反射センサー１７を色ずれ補正制御に用いる場合の例としては、各色の感光体ドラム上に位置ずれ補正用のパターンを形成し、それらパターンを中間転写ベルト１０上に転写させた後に反射センサー１７によってパターン位置を検出する。これら各色の位置データからずれ量を演算し、露光手段５の書き出しタイミングを補正することで位置ずれ補正制御を行なう。また、この反射センサー１７を画像濃度調整制御に用いる場合の例としては、各色の感光体ドラム上に画像濃度調整用のパターンを形成し、それらパターンを中間転写ベルト１０上に転写させた後に反射センサー１７によって反射濃度を検出する。これら各色の反射濃度データから目標となる反射濃度となるように、帯電手段や現像手段に印加する各バイアスを補正することで画像濃度調整制御を行なう。
【００１３】
一次転写バイアスローラの詳細については後述する。ベルトクリーニングユニット２４は、ブレード２３により中間転写ベルト１０上の転写残トナーを掻き取ることでクリーニングを行なう。
なお、中間転写ベルト１０を張架している各ローラは、図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト１０の両側より支持されている。中間転写ベルト１０に用いる材質としては、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものを用いることができる。また、上述したような樹脂フィルムベルト以外に、弾性層を有する中間転写体を用いることも可能である。
【００１４】
弾性層を有する中間転写体の材料としてはゴム、エラストマー、樹脂等が使用可能であり、例えばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１、２−ポリブタジエン、水素化ニトリルゴム及び熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系及びフッ素樹脂系）等から１種類あるいは２種類以上を用いることができる。
【００１５】
また、樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体及びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体及びスチレンアクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂及びアクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂及び変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等から１種類あるいは２種類以上を用いることができる。
【００１６】
また、前記中間転写体の抵抗を調整するために、前述したゴム、エラストマーおよび樹脂に各種導電剤を添加することも可能である。導電剤としては、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等から１種類あるいは２種類以上を用いることができる。
さらに、弾性体層上に感光体の汚染（ブリード）防止、トナー固着（フィルミング）防止、トナーの帯電制御、表面抵抗の調整、摩擦係数の制御等の目的で、種々の樹脂からなる表面被覆層を形成することが好ましい。
この表面被覆層を形成する樹脂としては、公知の材料から適宜選定して用いることができ、具体的には、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリブタジエン樹脂、塩素化ポリエチレン、塩化ビニリデン樹脂、アクリル・ウレタン樹脂、アクリル・シリコーン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン・ブタジエン樹脂、スチレン・マレイン酸樹脂、エチレン・アクリル樹脂などが使用でき、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。
【００１７】
本実施例で用いた中間転写ベルト１０は、ＰI（ポリイミド）にカーボンブラックを添加した単層構造の構成とし、その厚みを１００μｍに調整したものを用いた。
中間転写ベルト１０の抵抗測定方法は、デジタル超高抵抗微少電流計（アドバンテスト社製：Ｒ８３４０Ａ）にプローブ（内側電極直径５０ｍｍ、リング電極内径６０ｍｍ：ＪＩＳ-Ｋ６９１１準拠）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１０００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加してｄｉｓｃｈａｒｇｅ：５ｓｅｃ、ｃｈａｒｇｅ：１０ｓｅｃで測定を行なう。測定時の環境は、２２℃、５５％ＲＨに固定して行なった。
ここで、中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は、体積抵抗率が１０７〜１０１２Ω・ｃｍ、かつ表面抵抗率が１０９〜１０１５Ω／□の範囲であることが望ましい。中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなり、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写材剥離工程などで発生する放電によって中間転写ベルト１０表面の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため中間転写ベルト１０の除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。従って、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
【００１８】
二次転写ローラ２２は、アース接地されており、ＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写ローラ２２の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要生じるため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温低湿環境（例えば１０℃、１５％ＲＨ）で顕著である。逆に、二次転写ローラ２２の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ２２の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
【００１９】
なお、二次転写ローラ２２の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ２２を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
なお、二次転写ローラ２２の抵抗測定時も、環境を２２℃、５５％ＲＨに固定して行った。本実施例では二次転写ローラ２２の抵抗を前述の方法で測定したときに７．８ＬｏｇΩとなるように調整した。
ここで、一次転写バイアスローラ１１〜１４も上述した二次転写ローラと同様の構成である。これは中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１に当接しているため、一次転写バイアスローラに適度な弾性層が無いと一次転写のニップが確保できないためである。また、その抵抗範囲も上述した理由から同様の範囲でなければならない。本実施例では一次転写バイアスローラの抵抗を前述の方法で測定したときに７．０ＬｏｇΩとなるように調整した。
【００２０】
転写材２９は、ピックアップローラ２８、給紙搬送ローラ２７およびレジストローラ２６により、中間転写ベルト１０表面のトナー画像先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。次に、高圧電源１０１により所定の転写バイアス（本実施例では−２ＫＶ）が二次転写対向ローラ１９に印加されることで、中間転写ベルト１０上のトナー画像が転写材２９に転移する。転写材２９は、二次転写対向ローラ１９の曲率と分離手段１５によって印加される所定の分離バイアスとにより、中間転写ベルト１０から分離され、転写材２９に転写されたトナー画像が定着手段２５により定着された後、排紙される。
また、本発明の実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、前述のような４色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。
【００２１】
更に、本発明の実施形態では、転写材２９の種類によって定着時のプロセス速度を変更するようにした。具体的には、連量１１０Ｋｇ紙以上の転写材を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにし、定着ローラ対によって構成される定着ニップを転写材が通常プロセス速度の２倍の時間を掛けて通過することで、トナー画像の定着性を確保できるようにした。
ここで前述した連量について説明をする。連量の連とは同一規定寸法に仕上げた紙１０００枚を一括して表す単位であり、４／６判の紙の場合は４／６判を規定寸法とし、その１０００枚の重量を「連量」と呼び、単位は＜ｋｇ＞で表示するものである。
一方、このとき中間転写ベルト１０上のトナー像を転写材２９に転移させる二次転写工程も同時に半速で行われる事となるため、二次転写ローラ２２に印加されるバイアス値は「厚紙モード」が適用される。本実施例では、転写材２９の種類を図示しない操作部にて指定可能であり、それぞれ「普通紙モード」（通常プロセス速度）、「厚紙モード」（半速）、「ＯＨＰモード」（半速）とした。
【００２２】
本発明の実施形態に用いるトナーの形状係数ＳＦ−１は、１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図２は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。図３は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【実施例】
【００２３】
以下に、本発明を実施例に基づいて、さらに具体的に説明する。
（実施例１）
ここで本実施例の特徴的な部分を説明する。
反射センサー１７は、図１に示すように、二次転写バイアスローラ２１に近接した位置に配設してある。これは色ずれ補正用パターン、または濃度補正制御用パターンが一次転写されてから最短で読み取ることにより、制御に要する時間を短縮できるからである。
なお、更に短い時間で上述した動作を行なう場合には、図１に示す二次転写バイアスローラ２１に対向する位置に反射センサー１７を配設することになるが、この場合には転写材２９の二次転写後のトナー画像面にセンサーが近接してしまうために、トナー飛び散りや画像擦れが発生し易い。特に、転写材２９の後端が二次転写部を抜けた後は顕著である。よって、この位置は好ましくない。
また、最短で上述した動作を行うには、二次転写入口ローラ１９近傍に反射センサー１７を配設することになるが、センサー読み取り部が上向きになることから読み取り部のトナー汚れが発生し易く、読み取りミスや場合によっては読み取り不能となるため好ましくない。
【００２４】
また、センサー対向ローラ１６が無いと、中間転写ベルト１０が回動する時に振動する為に、反射センサー１７と中間転写ベルト１０との距離が不安定となり、読み取り精度が低下する。よって、センサー対向ローラ１６は必要となる。
本実施例では、二次転写バイアスローラ２１とセンサー対向ローラ１６とを近接させ、センサー対向ローラ１６の表面を絶縁部材で構成するようにした。
図４は、実施例１におけるセンサー対向ローラの芯金の断面図である。具体的には、センサー対向ローラ１６の構成を、図４に示すように、金属製の芯金１６ａの周囲を樹脂部材１６ｂで覆うようにし、その樹脂にはＰＯＭ（ポリアセタール）を用いた。なお、このときの樹脂の肉厚は５ｍｍとなるようにした。
本実施例により、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御を短時間に終了させることが可能なる。さらに、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御を精度良く行なうことが可能になる。さらに、二次転写バイアスローラ２１とセンサー対向ローラ１６との間でのリーク放電が防止でき、放電によるノイズ、放電による転写電界低下に伴う部分的な転写抜けを防止することが可能になる。
【００２５】
（実施例２）
図５は、実施例２におけるセンサー対向ローラの芯金の断面図である。図６は、実施例２の画像形成装置の概略構成図である。本実施例と実施例１との違いは、張架されるベルトが中間転写体ではなく、転写材搬送ベルト３０としたことである。感光体ドラム１上にトナー画像を形成する工程は、実施例１と同一のため、説明は省略する。転写材搬送ベルト３０に用いる材料としては、実施例１の中間転写ベルト１０の材料として説明したような材料が使用可能である。本実施例では、転写搬送ベルト３０の材料として、ＰＶＤＦの単層ベルトを用い、その抵抗は体積抵抗率を１０１０Ωｃｍ、表面抵抗率を１０１１Ω／□となるように調整した。
転写搬送ベルト３０は、転写材吸着対向ローラ３１、転写材分離バイアスローラ３２およびクリーニング対向ローラ３３で張架されており、転写材吸着対向ローラ３１には転写材搬送ベルト３０を挟んで転写材吸着ローラ３４が配設されている。なお、クリーニング対向ローラ３３は転写材搬送ベルト３０を回転駆動させる駆動ローラも兼ねている。転写材吸着ローラ３４には転写材２９を吸着させる為に＋５００Vが印加されており、ピックアップローラ２８、給紙搬送ローラ２７およびレジストローラ２６によって所定のタイミングで転写材２９が搬送されると、転写材搬送ベルト３０に転写材２９が吸着する。転写材搬送ベルト３０に吸着した転写材２９は各色の感光体ドラムとの接点部に搬送され、各色のトナー画像は、転写材搬送ベルト３０の裏面に配設された転写ローラ３５〜３８によって転写材２９に順次転写される。なお、転写ローラ３５〜３８は図示しない高圧電源によって１５μＡに定電流制御されている。全色のトナー画像が転写材２９上に転写されると、転写材２９は、分離バイアスローラ３２の位置まで搬送され、分離バイアスローラ３２に印加される分離バイアスと分離バイアスローラ３２の曲率によって転写材搬送ベルト３０から分離され、続けて、定着器２５に搬送され、熱および圧力によってトナー画像が定着させられる。本実施例では、分離バイアスローラ３２に＋２５００Ｖを印加することにより、転写材搬送ベルト３０からの分離を実現している。
【００２６】
本実施例においても、図６に示すように、センサー対向ローラ１６を設けた。センサー対向ローラ１６が無い場合は、転写材搬送ベルト３０が回動する時に発生する振動によって、反射センサー１７と転写材搬送ベルト３０との距離が不安定となり、読み取り精度が低下する。よってセンサー対向ローラ１６は必要となる。
本実施例においても、二次転写バイアスローラ２１とセンサー対向ローラ１６とを近接させ、センサー対向ローラ１６の表面を絶縁部材で構成するようにした。具体的には、センサー対向ローラ１６の構成を、図５に示すように、金属製の芯金１６ａの周囲に絶縁発泡体１６ｃで覆うようにした。絶縁発泡体１６ｃは、その体積抵抗を１０１２Ω以上とした発泡ポリウレタンを肉厚６ｍｍとなるように被覆させた。
本実施例により、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御を短時間に終了させることが可能になる。さらに、色ずれ補正制御や画像濃度調整制御を精度良く行なうことが可能になる。さらに、分離バイアスローラ３２とセンサー対向ローラ１６間でのリーク放電が防止でき、放電によるノイズ、放電による分離不良を防止することが可能になる。
【００２７】
なお、以上説明した実施例は本発明を限定するものではなく、センサー対向ローラの構成として金属芯金と被覆部材としたが、樹脂やセラミック等の一体形状で構成しても構わない。また、被覆材料としてＰＯＭおよび発泡ポリウレタンで説明したが、絶縁可能な材料であればこれに限定されるものではない。また、中間転写体は単層の中間転写ベルトで説明したが、別の様態によれば、前記中間転写体を複数層の中間転写ベルトとすることにより、表面抵抗率と体積抵抗率の各々独立した調整が可能となり、転写性能の最適化が容易となる。また、表面層に、離型性に優れる被覆層を設けることが可能となり、トナー除去性を良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】中間転写体として中間転写ベルトを用いた本発明に係るカラー画像形成装置である。
【図２】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図３】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図４】実施例１におけるセンサー対向ローラの芯金の断面図である。
【図５】実施例２におけるセンサー対向ローラの芯金の断面図である。
【図６】実施例２の画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  感光体
２  ブレード（感光体クリーニングユニット）
３  感光体クリーニングユニット
４  帯電器
５  露光手段
６  イエロー現像器
７  シアン現像器
８  マゼンタ現像器
９  ブラック現像器９
１０  中間転写ベルト
１１、１２、１３、１４  一次転写バイアスローラ
１５  分離手段
１６  センサー対向ローラ
１６ａ  芯金
１６ｂ  樹脂部材
１６ｃ  絶縁発泡体
１７  反射センサー
１９  二次転写入口ローラ
２０  ベルトクリーニング対向ローラ
２１  二次転写バイアスローラ
２２  二次転写ローラ
２３  ブレード（ベルトクリーニングユニット）
２４  ベルトクリーニングユニット
２５  定着器
２６  レジストローラ
２７  給紙搬送ローラ
２８  ピックアップローラ
２９  転写材
３０  転写材搬送ベルト
３１  転写材吸着対向ローラ
３２  転写材分離バイアスローラ
３３  クリーニング対向ローラ
３４  吸着ローラ
３５、３６、３７、３８  転写ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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